[發(fā)明專利]濃度檢測(cè)裝置、濃度監(jiān)控裝置和太陽能熱水器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810494631.1
• 申請(qǐng)日: 2018-05-22
• 公開（公告）號(hào): CN110514624A
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃忠喜;高婷;宋玉明;周建坤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 泰科電子(上海)有限公司;泰連公司
• 主分類號(hào): G01N21/41
• 分類號(hào): G01N21/41
• 代理公司: 11021 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 趙榮崗<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=<進(jìn)入

1.一種濃度檢測(cè)裝置，用于在線檢測(cè)太陽能熱水器內(nèi)的換熱介質(zhì)(101)中的抗凍劑的濃度，所述濃度檢測(cè)裝置包括：

折射率檢測(cè)器(10)，適于設(shè)置在所述太陽能熱水器內(nèi)的換熱介質(zhì)(101)中，用于檢測(cè)所述換熱介質(zhì)(101)的折射率；

溫度傳感器(20)，適于設(shè)置在所述太陽能熱水器內(nèi)的換熱介質(zhì)(101)中，用于檢測(cè)所述太陽能熱水器內(nèi)的換熱介質(zhì)(101)的溫度；和

濃度計(jì)算單元，根據(jù)所述折射率檢測(cè)器(10)檢測(cè)到的折射率和所述溫度傳感器(20)檢測(cè)到的溫度計(jì)算所述換熱介質(zhì)(101)中的抗凍劑的濃度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃度檢測(cè)裝置，其特征在于：

所述太陽能熱水器內(nèi)的換熱介質(zhì)(101)中的抗凍劑的濃度根據(jù)下面的公式(1)計(jì)算：

C＝k N (1)，

其中C是換熱介質(zhì)(101)中的抗凍劑的濃度，

N是換熱介質(zhì)(101)的折射率，

k是與換熱介質(zhì)的溫度相關(guān)的系數(shù)，當(dāng)換熱介質(zhì)的溫度確定時(shí)，k是常數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃度檢測(cè)裝置，其特征在于：

所述濃度檢測(cè)裝置還包括顯示單元，所述顯示單元與所述濃度計(jì)算單元通信，用于顯示計(jì)算出的濃度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述折射率檢測(cè)器(10)包括：

殼體(14)，在所述殼體(14)中形成有一個(gè)具有開口的容納池(14a)，所述換熱介質(zhì)(101)適于經(jīng)由所述開口流入到所述容納池(14a)中；

發(fā)光單元(11)，設(shè)置在所述殼體(14)中，并位于所述容納池(14a)的一側(cè)；

直角三棱鏡(12)，設(shè)置在所述殼體(14)中，并位于所述容納池(14a)的與所述發(fā)光單元(11)相對(duì)的另一側(cè)，所述直角三棱鏡(12)的折射率大于所述換熱介質(zhì)(101)的折射率；和

CCD傳感器(13)，設(shè)置在所述殼體(14)中，并位于所述直角三棱鏡(12)的后側(cè)，

其中，

所述直角三棱鏡(12)具有第一直角面(12a)、與第一直角面垂直的第二直角面(12b)、和一個(gè)傾斜面(12c)，所述發(fā)光單元(11)的光軸穿過所述CCD傳感器(13)的中心并垂直于所述第一直角面(12a)；

所述發(fā)光單元(11)發(fā)射出的光線先從所述傾斜面(12c)射入到所述直角三棱鏡(12)中，然后從所述第一直角面(12a)射出并入射到所述CCD傳感器(13)上。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的濃度檢測(cè)裝置，其特征在于：

所述CCD傳感器(13)適于檢測(cè)所述光線入射在所述CCD傳感器(13)上的位置點(diǎn)與所述CCD傳感器(13)的中心點(diǎn)之間的距離D；

所述折射率檢測(cè)器(10)還包括折射率計(jì)算單元，所述折射率計(jì)算單元適于根據(jù)所述CCD傳感器(13)檢測(cè)到的距離D計(jì)算所述容納池(14a)中的所述換熱介質(zhì)(101)的折射率。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的濃度檢測(cè)裝置，其特征在于：

所述折射率計(jì)算單元根據(jù)下面的公式(2)計(jì)算所述換熱介質(zhì)(101)的折射率：

N＝N2*(sinθ2/sinθ1) (2)，

其中N2是所述直角三棱鏡(12)的折射率，該折射率N2是已知的；

θ1是光線在所述傾斜面(12c)上的入射角，該入射角θ1是已知的；

θ2是從所述傾斜面(12c)射入的光線的折射角，該折射角θ2可以根據(jù)下面的方程式(3)計(jì)算出：

其中

L1為光線在所述傾斜面(12c)上的入射點(diǎn)到所述第一直角面(12a)之間的距離，該距離L1是已知的；

L2是所述第一直角面(12a)到所述CCD傳感器(13)之間的距離，該距離L2是已知的；

D是所述CCD傳感器(13)檢測(cè)出的距離。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃度檢測(cè)裝置，其特征在于：

所述溫度傳感器(20)被集成到所述折射率檢測(cè)器(10)上，并可隨所述折射率檢測(cè)器(10)一起浸沒到所述太陽能熱水器內(nèi)的換熱介質(zhì)(101)中。